傾斜航空攝影(yǐng)三維實景模型生産步驟

發布日期：2019-08-19 00:00 浏覽量：9823

國際攝影(yǐng)測量領域的(de)發展可(kě)謂日新月(yuè)異，其中傾斜攝影(yǐng)技術一項近十幾年來(lái)的(de)高(gāo)新技術，與傳統正射影(yǐng)像技術相比，傾斜攝影(yǐng)技術可(kě)以在低空中以多(duō)個(gè)不同角度同時(shí)對(duì)地面進行航空攝影(yǐng)測量并獲得(de)較高(gāo)分(fēn)辨率的(de)立體影(yǐng)像數據，自動制作生成三維地理(lǐ)信息模型，從而快(kuài)速獲取地理(lǐ)信息數據。

以我國著名風景名勝地黃(huáng)山屯溪區(qū)爲例，測區(qū)内居民地比較集中，基本爲街(jiē)區(qū)式、徽派建築，郊區(qū)農村(cūn)居民多(duō)爲散列式房(fáng)屋。測區(qū)内主要風景名勝建築有屯溪老街(jiē)、花山、小龍山寺、仙人(rén)洞等，由于測區(qū)位于風景區(qū)内部，除了(le)主要建築物(wù)之外，其他(tā)地物(wù)地貌爲林(lín)地和(hé)道路。該地區(qū)地處中亞熱(rè)帶北(běi)緣，氣候溫和(hé)、四季分(fēn)明(míng)、雨(yǔ)量充沛，年平均氣溫16.3℃，無霜期237d，年降水(shuǐ)量1670mm。

三維實景模型成果的(de)生産的(de)步驟

首先根據測區(qū)範圍内的(de)基礎控制成果資料和(hé)基礎地理(lǐ)信息數據等已有資料進行分(fēn)析，制定航空影(yǐng)像獲取計劃，獲取黃(huáng)山市屯溪區(qū)傾斜航空影(yǐng)像。

在傾斜航空影(yǐng)像的(de)基礎上，進行像片控制測量；利用(yòng)像片控制點測量成果，進行全數字空中三角測量；基于五個(gè)視角傾斜影(yǐng)像及相應的(de)空三加密成果，利用(yòng)三維建模軟件，完成測區(qū)三維實景模型成果的(de)生産。

傾斜航空攝影(yǐng)

根據已有資料進行分(fēn)析，制定航空影(yǐng)像獲取計劃。對(duì)航空影(yǐng)像獲取區(qū)域進行實地踏勘，選定起飛(fēi)降落場(chǎng)地，設計航飛(fēi)路線。起飛(fēi)前必須對(duì)各項系統進行檢查，按照(zhào)飛(fēi)行前檢查表逐項檢查，填寫飛(fēi)行前相機曝光(guāng)檢查表和(hé)飛(fēi)行記錄表。機載多(duō)角度傾斜攝影(yǐng)系統實施航空傾斜攝影(yǐng)，獲取原始影(yǐng)像及ＰＯＳ數據。

實景三維建模

1、像片控制測量

像控點及精度檢驗點的(de)施測優先采用(yòng)動态網絡RTK方法，也(yě)可(kě)利用(yòng)AHCORS系統，采用(yòng)RTK測量或雙頻(pín)接收機雙參考站模式按快(kuài)速靜态方式施測。

2、全數字空中三角測量

将下(xià)視影(yǐng)像外方位元素、五個(gè)相機之間的(de)相對(duì)位置關系描述文件、五個(gè)視角傾斜影(yǐng)像以及野外像片控制點成果導入傾斜攝影(yǐng)實景三維建模軟件，采用(yòng)光(guāng)束法區(qū)域平差空三測量，支持同時(shí)導入垂直影(yǐng)像和(hé)傾斜影(yǐng)像進行空三計算(suàn)，經多(duō)次處理(lǐ)後得(de)到每張航空像片的(de)精确外方位元素。

三維建模

（１）工藝流程。基于五個(gè)視角傾斜影(yǐng)像及相應的(de)空三加密成果，在傾斜攝影(yǐng)實景三維建模軟件中經測區(qū)分(fēn)塊、像對(duì)篩選、點雲計算(suàn)、點雲構網、白體三維模型創建、自助紋理(lǐ)映射、漏洞修複以及元數據制作等操作，完成測區(qū)三維實景模型成果的(de)生産

）實景三維軟件快(kuài)速建模。

在野外采集完實驗區(qū)的(de)相片後，需要利用(yòng)影(yǐng)像數據構建三維模型，本文采用(yòng)傾斜攝影(yǐng)實景三維建模軟件進行處理(lǐ)。首先将采集到的(de)足夠重疊度的(de)影(yǐng)像數據和(hé)定位POS數據導入到軟件中進行空三加密，軟件會自動提取每張采集到的(de)影(yǐng)像中的(de)特征點，并對(duì)不同影(yǐng)像中同名特征點進行匹配，恢複影(yǐng)像的(de)空間位置和(hé)姿态，生成高(gāo)密度點雲數據。然後在點雲的(de)基礎上構建地物(wù)TIN模型，再根據TIN模型形狀及位置進行模型自動紋理(lǐ)映射，最後進一步對(duì)模型進行整飾、編輯、質量檢查，得(de)到具有高(gāo)逼真的(de)三維實景模型。

采用(yòng)無人(rén)機傾斜攝影(yǐng)技術和(hé)傾斜攝影(yǐng)實景三維建模軟件相結合構建城(chéng)市實景三維模型的(de)方法在實際工程項目中進行了(le)驗證。結果表明(míng)該三維模型有完整的(de)結構、真實的(de)紋理(lǐ)，細節處理(lǐ)非常到位，很好地展現了(le)黃(huáng)山市屯溪區(qū)的(de)地域特征和(hé)建築風格。當然，在自動建模完成後由于一些建築物(wù)本身結構的(de)複雜(zá)性，會存在部分(fēn)失真情況，可(kě)以使用(yòng)DP-Modeler對(duì)這(zhè)些部分(fēn)瑕疵進行精修。這(zhè)種方法隻适用(yòng)于一些特殊建築物(wù)的(de)建模，不适合大(dà)範圍城(chéng)市建模，對(duì)于一些複雜(zá)建築的(de)建模還(hái)需要人(rén)工幹預，因此如何提高(gāo)複雜(zá)建築群細節部分(fēn)的(de)自動建模将是下(xià)一步研究的(de)重點。

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